Cell sonication 원리 - Cell sonication wonli

세포분쇄(cell-lysis)  

세포파쇄 방법에는 물리적인 방법과 비물리적인 방법으로 나눌 수 있다. 물리적인 방법으로 blender에 갈거나 agitation, sonication 등을 들 수 있고, 비물리적인 방법으로는 freezing-thawing, osmotic shock, enzyme treatment, detergent 처리 등을 들 수 있다. 각 처리방법들은 각기 다른 원리로 장단점을 지니고 있다.

먼저, freezing-thawing 의 경우 여러 번 반복할 경우 세포 내에 형성된 얼음이 membrane leakage를 유발하게 되어 periplasmic, intracellular protein이나 감염 중인 virus particle등이 유출되게 된다. Cell type, age, final freeze temperature, heating 과 cooling속도가 중요하게 작용을 하며, 장점으로서는 간단하고 closed system 에서 실험이 진행될 수 있으므로 병원성균 실험에 유리하다. 단점으로서는 효과가 크지 않아 세포벽을 지니고 있거나 freezing을 막는 intracellular solute를 지니고 있는 경우에는 부적합하다는 것이 있다.

Sonication방법의 경우에는 20kHz 이상의 파장(frequency)을 쏘여줄 경우 gaseous cavitation이 형성되고 형성된 gas bubble이 깨지면서 shock가 일어나 세포가 파쇄되는 원리를 가지고 있다. 이 방법은 세포의 농도에 무관하며 power input 나 exposure time에 영향을 받는다. 주의 사항으로서는 contact time이 증가할수록 heat, free radical, ion등이 생성되어 단백질 등을 변성시킬 수 있으므로 반드시 얼음에 고정시킨 상태에서 실험을 하여야 한다.

Enzyme treatment의 방법인 lysis buffer를 이용 시에는 detergent가 세포막으로부터 protein이나 lipoprotein을 분리시켜 세포내 물질이 유출되게 한다. 주로 bile salt나 sodium laurylsulphate, sodium dodecylsulphate, Triton등이 쓰이며, pH와 temperature에 민감하게 작용한다. 그러나 거품, 단백질의 변성, 침전들이 일어나 일반적으로 사용되지 못하는 단점이 있다.

위에서 열거한 방법들은 cell에서 생산되는 재조합 단백질들을 회수하려고 할 때 많이 쓰이는 방법들이다. 이 중 sonication에 의한 cell의 disruption은 virus vaccine을 separation하고자 할 때 주로 쓰이는 것으로 알려져 있다. 그리고 sonication시 buffer volume 또는 power input, exposure time이 얼마냐에 따라 virus가 deactivation되는 시간이 달라지게 된다. 일반적으로 virus가 해를 입지 않으면서 cell을 분쇄할 수 있는 조건을 찾아내는 것이 중요시되고 있다.
 

소니케이션 (초음파 처리 분해) 는 샘플 내 입자를 교반하기 위해 음향 에너지를 적용합니다. 사용되는 초음파 주파수는 일반적으로 20kHz보다 큽니다. 실험적인 환경에서는 일반적으로 초음파 수조 또는 초음파 프로브를 사용하여 수행됩니다.

실험실에서 초음파 검사는 주로 세포 파괴의 방법으로 사용됩니다. 소니케이션(초음파 처리 분해)은 세포막을 파괴하고 세포 내용물을 방출하는 데 사용되며, 이 과정은 일반적으로 소노포배급이라고합니다. 소니케이션(초음파 처리 분해)은 세포를 분리하기 위해 단백질 추출물을 준비하는 동안 수행됩니다. 용해 버퍼를사용할 수 있지만 초음파 분리 세포를 깰 수 있습니다. 또한 소니케이션(초음파 처리 분해)은 DNA를 단편/전단하는 데 사용할 수 있어 추가 샘플 준비를 방해할 수 있습니다. 다른 생물학적 용도로는 나노 입자, 리포솜, 안토시아닌 및 항산화 제 추출이 포함됩니다.

세포 유형 (박테리아 또는 진핵) 에 따라 특정 세포 유형을 분해하기가 어려울 수 있으며 세제 완충제 단독으로 배치하면 전체 세포 용해를 초래하지 않습니다. 또한 세포 소기관을 용해시키고 세포벽을 용해시키지 않고 세포질을 방출해야 할 수도 있습니다. 티타늄 프로브를 사용하여 세포의 초음파 분석은 세포를 완전히 용해시키고 모든 DNA, RNA 및 세포의 단백질 함량을 추출하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것은 ELISA 분석 및 면역 항진을위한 더 균질 한 추출물을 찾을 때 하류에 도움이 될 수 있습니다.

Q. sonofication의 원리에 대해서 알려주세요...

초보생  |  2007.05.11 21:39

SDS-PAGE 하기전 cell을 부술때
boiling말고 초음파 이용한 sonification이 있다던데..
원래 sonification이 정석이라던데 -
어떤 원리 인가요 ?

sonication과 saponification 같은 단어는 들어본적이 있는데..
sonification이란 단어는 처음 듣는것 같습니다~
(google해보니깐 social science에서 쓰이는 말 같은데;;)

cell을 부수는것이고 초음파를 쓰는것이니깐
sonication에 대해 물어보시는것 같습니당~

참고로 PAGE를 하기전 cell을 부술때 끓이는건 부가 되는것이고
주가 되는건 lysis buffer의 사용입니다.
cell을 부수기 위해서는 cell membrane을 disrupt해야는데
이걸 해주는게 lysis buffer지요~

sonication에선 강한 음파로 cell을 깨줍니다.
실험실에 흔히 있는 애들도 강하게 하면 얇은 유리가 깨지곤 하니,
cell membrane은 쉽게 깨지겠죠!

probe를 이용한 것과 bath형의 것이 있는데..
PAGE등을 위해 cell을 깰땐 probe를 이용한걸 많이 씁니다.
안경점 가면 볼수 있는 안경 세척기(?)도 sonicator의 약한 버전이구요(bath형),
공동기기실 같은 곳에 가면 쉽게 찾아보실수 있을껍니다.

<본 정보는 네티즌에 의해 작성된 정보로, BRIC에서 추가적인 검증과정을 거친 정보가 아님을 밝혀드립니다.>

전체	조회 16232
sonication방법 및 원리 좀 알려주세요.
protocol  | 2007.10.30 10:31
잘모르겠습니다. 자세히 설명좀 해주셨으면 합니다.
#sonication 답변하기
[바이오닉스] "택맨" 변치않는 Realtime PCR의 대명사

본 정보는 네티즌에 의해 작성된 정보로, 내용 중 중요하다고 생각되는 부분은 추가적인 사실 확인을 반드시 하시길 바랍니다.

용  |  2007.10.30    cell 을 깰때, 여러가지 방법이 있겠지만 (detergent 가 들어간 lysis buffer로/freeze-thaw 반복으로/물리적으로 깨는 방법=sonication 또는 french press(?)) sonication은 음파로 물리적으로 셀을 깨주는방법이죠. sonication 은 핵막을 깨어 nucleic acid 까지 끊어주기때문에, ChIP assay에서 많이 쓰입니다. 답변추천

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